JP6128095B2 - 持ち出し梁支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の張出構造物を支える持ち出し梁を支持する構造に関する。

従来より、住宅等の建物において、キャンティバルコニーやオーバーハングのように、下階の外壁よりも屋外側に張り出した張出構造物を上階に設ける場合には、張出構造物の下に、外壁から突出するように持ち出し梁を設けて、張出構造物を支持している。このような持ち出し梁を支持する持ち出し梁支持構造は、一端が外壁よりも屋外方向に突出しており、この外壁の位置に立設される基点柱と、さらに屋内側に設けられた１又は複数本の柱とによって持ち出し梁を支持している。

このような、持ち出し梁支持構造は、持ち出し梁の屋外方向に突出する端部を柱で支持することができないため、張出構造物などの荷重を屋内側に設けられた柱によって支持する必要があり、持ち出し梁と柱との接合箇所に大きな荷重が加わる。そこで、主に鉄骨造の建物においては、持ち出し梁と柱との接合箇所の強度を大きくするように工夫された金物を用いて対応する技術が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００１−２６２６９６号 特開２００６−２０７２６８号

ところで、張出構造物の質量は、持ち出し梁の屋外側端部に下向き荷重として加わり、持ち出し梁の屋外側端部から最初に設けられた柱である基点柱には圧縮方向の荷重が加わる。そして、基点柱の柱頭が支点となることで、当該基点柱の屋内側に設けられ持ち出し梁を支持する柱には、その柱を引き抜く方向の力として作用する。したがって、基点柱とその屋内側に設けられた柱との距離が短い場合、すなわち、支点と作用点とが接近している場合には、張出構造物の荷重が同じであったとしても、より大きな引抜力が基点柱の屋内側の柱に加わることになり、持ち出し梁と当該柱との接合強度をより大きくする必要がある。

しかし、梁と柱との接合強度を大きくすることは特に木造の場合などには容易ではなく、また、コストを増加させる要因となる。一方、基点柱とその屋内側の柱との距離を長くすれば、基点柱の屋内側の柱に加わる引抜力は比較的小さくなるが、設計上の様々な要因から、基点柱に近い位置に柱が必要な場合もあるので、起点柱とその屋内側の柱との距離を長くすることが困難な場合も多い。

そこで、本発明は、基点柱と基点柱の隣に配置される屋内側の柱との間の距離を長くすることなく、且つ、持ち出し梁と各柱との接合強度を大きくすることなく、張出構造物による荷重を受けることができる持ち出し梁の支持構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の持ち出し梁支持構造は、２以上の階層を有し、上階に設けられた張出構造物を支持する持ち出し梁支持構造であって、屋内と屋外との境界に立設される基点柱と、前記基点柱よりも屋内側に立設される屋内柱と、一端が前記基点柱よりも屋外側に突出し、前記基点柱及び前記屋内柱の上端に固定される持ち出し梁と、一端が前記基点柱に固定されると共に他端が前記屋内柱に固定されて、前記持ち出し梁の下側に配置される当該持ち出し梁とは独立した独立梁と、前記基点柱及び前記屋内柱の間に立設され、上端が前記独立梁の中間部に接合される中間柱と、を備え前記基点柱から屋内柱までの距離は、持ち出し梁の基点柱から屋外側に突出する長さよりも長くなるように設けられることを特徴としている。

請求項２に記載の持ち出し梁支持構造は、前記基点柱と前記中間柱との間の面が外壁凹み部の側壁を構成すること特徴としている。

請求項３に記載の持ち出し梁支持構造は、前記基点柱と前記中間柱との間、及び／又は、前記中間柱と前記屋内柱との間に、水平耐力を負担する耐力部材が固定されることを特徴としている。

請求項１に記載の持ち出し梁支持構造によると、持ち出し梁は、屋内と屋外との境界に立設される基点柱と、基点柱よりも屋内側に立設される屋内柱と、に架け渡されて支持されている。したがって、持ち出し梁の屋外側に突出する一端に鉛直方向の下向きに加わる張出構造物の荷重は、基点柱を支点として、屋内柱に鉛直方向の上向きの荷重として作用する。屋内柱は、張出構造物の張り出した長さ及び前記張出構造物の質量を考慮した位置に立設されている。すなわち、張出構造物の張り出した長さが長い場合には、張出構造物の重心から基点柱までの距離が長くなるので、屋内柱を基点柱から離れた位置に配置することで、屋内柱に作用する鉛直方向の上向きの荷重が大きくなることを抑制できる。また、張出構造物の質量が重い場合にも、屋内柱を基点柱から離れた位置に配置することで、屋内柱に作用する鉛直方向の上向きの荷重が大きくなることを抑制できる。なお、ここで、本発明における「張出構造物の質量」とは、張出構造物そのものの自重の他、張出構造物の上に設置される建具や家具などの想定される質量も含まれる。

ところで、構造計算上の理由や住宅を構成する様々な部材の設置などの様々な理由から基点柱の屋内側に当該基点柱から長く距離を開けることなく柱を設置する必要がある場合が多い。そして、持ち出し梁の下側には当該持ち出し梁とは独立した独立梁が配置されており、基点柱及び屋内柱の間には、上端が独立梁の中間部に接合される中間柱が立設されているので、この中間柱が基点柱の直近の柱として構造計算上又は住宅構成部材の設置上の役割を果たすことができ、屋内柱を基点柱から離れた位置に設置することができる。したがって、屋内柱の位置を、張出構造物の張り出した長さ及び前記張出構造物の質量を考慮して配置することができ、張出構造物から基点柱を支点として、屋内柱に伝わる鉛直方向の上向きの荷重を、適正な大きさにすることができるので、屋内柱と梁や土台との接合強度を大きくする必要がない。なお、中間柱は独立梁に接合しており、独立梁は持ち出し梁から独立しているので、中間柱に張出構造物の鉛直方向の下向きの荷重が、鉛直方向の上向きの荷重として作用することがないので、独立梁と中間柱との接合や中間柱と土台との接合は、張出構造物を考慮する必要がなく、基点柱に近い位置に中間柱を設置することができる。

請求項２に記載の持ち出し梁支持構造によると、基点柱と中間柱との間の面が外壁凹み部の側壁を構成しているので、外壁凹み部の入隅に必要な柱の役割を中間柱が果たすことができる。したがって、外壁凹み部を設ける場合であっても屋内柱を基点柱に近づけて設置する必要がなく、屋内柱と梁や土台との接合強度を抑えることができる。なお、本発明における「外壁凹み部」は、建物の上階に張出構造物が設けられた面の下階の外壁が凹んだ箇所をいい、例えば玄関アルコーブなどのアルコーブをいうが、これに限定されるものではなく、下階の外壁面のうち、他の部分よりも屋内側に凹んだ箇所であれば、どのような構成であってもよい。

請求項３に記載の持ち出し梁支持構造は、水平耐力を負担する耐力部材が基点柱と中間柱との間、及び／又は、中間柱と屋内柱との間に、固定されているので、構造計算上、耐力壁が必要な場合に屋内柱を基点柱に近づけることなく、耐力壁を設置することができる。したがって、屋内柱と梁や土台との接合強度を抑えることができる。ここで「耐力部材」は、例えば、構造用合板や筋交い、制震ダンパーなどのいずれであってもよく、２本の柱の間に設置されて水平耐力を負担する部材であればよい。

本実施形態の持ち出し梁の支持構造を説明する側面図。 持ち出し梁の支持構造が設けられた建物の張出構造物を斜め下方に見た斜視図。 持ち出し梁支持構造と外壁凹み部との位置関係を説明する省略断面図。 持ち出し梁の支持構造の基点柱と中間柱、及び中間柱と屋内柱との間に構造用合板を設けて耐力壁とした例を示す図。 持ち出し梁の支持構造の基点柱と中間柱、及び中間柱と屋内柱との間に筋違を設けて耐力壁とした例を示す図。 比較例として従来の持ち出し梁の支持構造を示す図。 本実施形態の持ち出し梁支持構造の作用効果を示す図。

以下、本発明に係る持ち出し梁支持構造１の最良の実施形態について、各図を参照しつつ説明する。持ち出し梁支持構造１は、主として二階建て以上の木造住宅に用いられる構造である。なお、本実施形態の持ち出し梁支持構造１が設けられる建物は、木造住宅に限定されるものではなく、例えば、軽量鉄骨などの木造以外の構造の建物においても同様の構成をとることができ、また、集合住宅やその他の居住用以外の建物であってもよい。図２及び図３に示すように、上階の外壁面には張出構造物２としてのオーバーハング部が、下階の外壁面よりも屋外側に張り出して形成されている。なお、本発明における「張出構造物」は屋内の居住空間が屋外側に張り出したオーバーハング部に限定されるものではなく、持ち出し梁５に支持される構造物であれば、例えばキャンティバルコニーやなどの構造物であってもよい。持ち出し梁支持構造１は、この張出構造物２が通常よりも大きく張り出しているような場合に特に有効である。

持ち出し梁支持構造１は、図１に示すように、屋内と屋外との境界に立設される基点柱３と、基点柱３よりも屋内側に立設される屋内柱４と、基点柱３及び屋内柱４の上端に固定されて架設されており、一端が基点柱３よりも屋外側に突出する持ち出し梁５と、基点柱３と屋内柱４との間に架設されており、持ち出し梁５とは独立した独立梁６と、基点柱３及び屋内柱４の間に立設され、上端が独立梁６の中間部に接合される中間柱７と、を備えている。

基点柱３は集成材からなる角材であり、建物の基礎上に固定されている土台８に柱脚接合金物９ａにより固定されて立設されている。基点柱３は、建物の上階に張出構造物２が設けられる側の外壁面における下階の屋内と屋外との境界に立設されている。

また、屋内柱４は集成材からなる角材であり、基点柱３から屋内側に離れた位置で土台８に柱脚接合金物９ｂにより固定されて立設されている。なお、ここで、「屋内側」は、張出構造物２が設けられる側の外壁面から見て屋内方向であり、例えば張出構造物２が建物の南側の外壁面に設けられている場合には、北方向をいう。屋内柱４は、張出構造物２の張り出した長さ及び張出構造物２の質量を考慮した位置に立設されている。ここで張出構造物２の張り出した長さ及び張出構造物２の質量を考慮した位置とは、張出構造物２の張り出した長さが長い場合、及び張出構造物２の質量が重い場合には、屋内柱４を基点柱３からより離れた位置に配置することをいう。

張出構造物２の張り出した長さが長い場合には、張出構造物２の重心が基点柱３の柱頭から離れた位置となり、張出構造物２による鉛直方向下側の荷重は、基点柱３を支点として、持ち出し梁５の屋内側に鉛直方向上向きの大きな荷重が伝わる。また、張出構造物２の質量が重い場合にも、張出構造物２による鉛直方向下側の荷重は、基点柱３を支点として、持ち出し梁５の屋内側に鉛直方向上向きの大きな荷重が伝わる。このとき、屋内柱４を基点柱３からより離れた位置に配置することで、屋内柱４の柱頭と持ち出し梁５、及び屋内柱４の柱足と土台８との接合箇所に伝わる鉛直方向上向きの荷重を小さくすることができる。

持ち出し梁５は、集成材からなる角材であり、一端が基点柱３よりも屋外側に突出し、基点柱３及び屋内柱４の上端に柱頭接合金物１０ａ，１０ｂによって固定されている。持ち出し梁５の基点柱３から屋外側に突出する長さは、張出構造物２の突出長さによって決定されるが、基点柱３から屋内柱４までの距離は、持ち出し梁５の基点柱３から屋外側に突出する長さよりも長くなるように、屋内柱４が屋内側に配置されている。

独立梁６は集成材からなる角材であって、持ち出し梁５の下面に沿って基点柱３と屋内柱４との間に配置される。独立梁６は、一端が基点柱３に梁受金物１１ａにより固定されており、他端が屋内柱４に梁受金物１１ｂにより固定されており、建物の構造躯体を構成している。また、持ち出し梁５と独立梁６とは互いに接合されていない。

中間柱７は、集成材からなる角材であって、基点柱３と屋内柱４との間に立設されて独立梁６の中間部を支持している。中間柱７の柱脚は土台８に柱脚接合金物９ｃによって固定されており、中間柱７の柱頭は独立梁６に柱頭接合金物１０ｃによって固定されて、建物の構造躯体を構成している。

図２に示すように、建物の上階に張出構造物２が設けられる側の外壁面の下階には、外壁凹み部１２が形成されている。外壁凹み部１２は、例えば玄関アルコーブである。本実施形態の建物には、持ち出し梁支持構造１が、図３に示すように、平行に互いに距離を開けて一対形成されている。外壁凹み部１２は、これら一対の持ち出し梁支持構造１の間に形成されており、基点柱３から中間柱７が配置された位置まで屋内側に凹んでおり、基点柱３が外壁凹み部１２の出隅に配置され、中間柱７が外壁凹み部１２の入隅に配置されている。

このように中間柱７が外壁凹み部１２の入隅に配置されることで、外壁凹み部１２を設けた場合であっても、屋内柱４を外壁凹み部１２の入隅よりも屋内側に配置することができ、屋内柱４と基点柱３との距離を開けることができる。持ち出し梁５の屋外側に突出する一端に鉛直方向の下向きに加わる張出構造物２の荷重は、基点柱３を支点として、屋内柱４に対して鉛直方向の上向きの荷重として作用するので、基点柱３から屋内柱４までの距離を長く取ることで、屋内柱４に作用する上向きの荷重を小さくすることができる。これによって、張出構造物２の屋外側への突出長さが長い場合であっても、屋内柱４に加わる上向きの荷重を十分低減させることができ、屋内柱４の柱頭及び柱脚に過度な引っ張り荷重が加わって、屋内柱４と持ち出し梁５又は土台８との接合箇所が損傷することを防止できる。そして、中間柱７の柱頭は、持ち出し梁５と独立して架設されている、すなわち、持ち出し梁５に接合されていない独立梁６に接合されているので、持ち出し梁５の一端に加わる張出構造物２の荷重が中間柱７に作用することはない。

なお、持ち出し梁支持構造１は、アルコーブなどの外壁凹み部１２が形成された位置に配置されるものに限定されるものではない。構造計算の都合上、又は建物の構成部材を設置する都合上、基準柱屋内側に大きく離れることなく、柱を設置する必要がある場合には、持ち出し梁支持構造１を用いることができる。

例えば、基準柱の屋内側に耐力壁を設置する必要がある場合に、図４に示すように、水平耐力を負担する耐力部材としての構造用合板１３を基準柱と中間柱７との間に設置することで、基準柱及び中間柱７を含む耐力壁とすることができる。構造用合板１３は、基準柱、中間柱７、及び独立梁６にくぎ１４で固定されており、これにより、水平耐力を負担することができる。

また、同様の構造用合板１３を、中間柱７と屋内柱４との間にも設置することもでき、中間柱７と屋内柱４とを含む耐力壁とすることができる。構造用合板１３は、中間柱７、屋内柱４、及び独立梁６にくぎ１４で固定されており、これにより、水平耐力を負担することができる。

なお、耐力部材は構造用合板１３に限られるものではなく、例えば角材からなる筋交い１５であってもよい。図５に示すように、基準柱の柱脚から中間柱７の柱頭に掛け渡すように筋交い１５を設ければ、基準柱及び中間柱７に加わる水平荷重に対して筋交い１５によって抵抗することができる。また、中間柱７の柱頭と屋内柱４の柱脚にも掛け渡すように筋交い１５を設けて耐力壁とすることができる。

なお、中間柱７は本実施形態においては、１つの持ち出し梁支持構造１につき１本配置されているが、中間柱７が２本以上設けられる構成であってもよい。

以下、図６及び図７を参照しつつ、従来の持ち出し梁支持構造１０１と本実施形態の持ち出し梁支持構造１とを比較して、本実施形態の持ち出し梁支持構造１の効果を説明する。図６は従来の持ち出し梁支持構造１０１の例を示し、図７は本実施形態の持ち出し梁支持構造１の例を示している。図６（Ａ）に示すように、張出構造物２の質量が重い場合には、張出構造物２による鉛直方向下側の荷重は、基点柱１０３を支点として、の屋内側に鉛直方向上向きの大きな荷重が伝わる。また、図６（Ｂ）に示すように、張出構造物２の張り出した長さが長い場合には、張出構造物２による鉛直方向下側の荷重は、基点柱１０３を支点として、持ち出し梁の屋内側に鉛直方向上向きの大きな荷重が伝わる。したがって、基点柱１０３の屋内側に隣り合う柱１０４に、持ち出し梁１０５に伝わった鉛直方向上向きの大きな荷重が作用するので、基点柱１０３の屋内側に隣り合う柱１０４の柱頭及び柱脚の接合箇所に大きな引っ張り荷重が加わる。

本実施形態の持ち出し梁支持構造１では、図６で説明した例と同様に、図７（Ａ）に示すように、張出構造物２の質量が重い場合や、図７（Ｂ）に示すように、張出構造物２の張り出した長さが長い場合には、張出構造物２による鉛直方向下側の荷重は、基点柱３を支点として、持ち出し梁５の屋内側に鉛直方向上向きの大きな荷重が伝わる。しかし、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、基点柱３の屋内側に隣り合う柱である、中間柱７は、その柱頭が独立梁６に固定されており、独立梁６は持ち出し梁５とは接合されていないので、持ち出し梁５に伝わった鉛直方向上向きの大きな荷重は、中間柱７には作用することがない。そして、中間柱７よりもさらに屋内側に配置されている屋内柱４は、基点柱３から距離を長く取ることができるので、持ち出し梁５から伝わる鉛直方向上向きの荷重を、屋内柱４と持ち出し梁５及び土台８との接合に問題ない程度に低減させることができる。

なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

本発明に係る持ち出し梁支持構造１は、木造住宅のオーバーハングやキャンティバルコニーを支持する持ち出し梁５を支える構造として、好適に用いることができる。

１ 持ち出し梁支持構造
２ 張出構造物
３ 基点柱
４ 屋内柱
５ 持ち出し梁
６ 独立梁
７ 中間柱
１２ 外壁凹み部
１３ 構造用合板（耐力部材）
１５ 筋交い（耐力部材）

Claims (3)

1. ２以上の階層を有し、上階に設けられた張出構造物を支持する持ち出し梁支持構造であって、
   屋内と屋外との境界に立設される基点柱と、
   前記基点柱よりも屋内側に立設される屋内柱と、
   一端が前記基点柱よりも屋外側に突出し、前記基点柱及び前記屋内柱の上端に固定される持ち出し梁と、
   一端が前記基点柱に固定されると共に他端が前記屋内柱に固定されて、前記持ち出し梁の下側に配置される当該持ち出し梁とは独立した独立梁と、
   前記基点柱及び前記屋内柱の間に立設され、上端が前記独立梁の中間部に接合される中間柱と、を備え
   前記基点柱から屋内柱までの距離は、持ち出し梁の基点柱から屋外側に突出する長さよりも長くなるように設けられることを特徴とする持ち出し梁支持構造。
2. 前記基点柱と前記中間柱との間の面が外壁凹み部の側壁を構成することを特徴とする請求項１に記載の持ち出し梁支持構造。
3. 前記基点柱と前記中間柱との間、及び／又は、前記中間柱と前記屋内柱との間に、水平耐力を負担する耐力部材が固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の持ち出し梁支持構造。

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